CN104320348A - 一种组播分发树的路径选择方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组播分发树的路径选择方法及装置，应用于Trill网络中组播分发树的根节点，方法包括：当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径；若是，确定原有路径的使用计数值、所有等价路径的使用计数均值；若原有路径的使用计数值小于所有等价路径的使用计数均值，则将原有路径作为选择的传输路径。根据上述方案，当根节点接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，若根节点与目的节点间的原有路径依然存在，则尽量选择原有路径，使得该根节点所在的组播分发树的拓扑结构不发生变化，从而节省重新计算组播分发树表项的时间，提高了流量收敛速度。

Description

一种组播分发树的路径选择方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种组播分发树的路径选择方法及装置。

背景技术

TRILL(Transparent Interconnection over Lots of Links，多链接透明互连)用于解决数据中心大二层网络中的多路径问题。现有技术利用TRILL计算组播分发树。当组播分发树的根节点与叶子节点之间传输流量时，需要计算根节点与叶子节点的最短路径，并根据该最短路径实现流量传输。若根节点与叶子节点之间存在等价路径，那么需要根据根节点自身优先级编号和等价路径的个数，通过取模运算确定所选择的传输路径，以实现根节点与叶节点之间的流量传输。

在现有技术中，若根节点的优先级编号或根节点所在的网络拓扑发生了变化，那么组播分发树需要重新选择新的传输路径以实现流量传输，并在选择完成新的传输路径之后，重新计算所有组播分发树上的表项，从而造成流量转发效率降低。然而，若根节点的优先级编号发生了变化，并不影响组播分发树的拓扑结构，因此可以不重新计算表项；若网络拓扑发生了变化，可以只对拓扑结构发生了变化的组播分发树进行表项重新计算。因此，现有技术方案浪费了大量的组播计算时间，增加了流量转发的收敛时间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种组播分发树的路径选择方法及装置，以解决现有技术中浪费了大量的组播计算时间，增加了流量转发的收敛时间的问题。

本发明提供了一种组播分发树的路径选择方法，应用于多链接透明互连Trill网络中组播分发树的根节点，包括：

当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径，所述原有路径为上次接收到所述命令时选择的传输路径；

若确定当前存在根节点与目的节点间的原有路径，则确定所述原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值；其中，所述原有路径的使用计数值为当前使用所述原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值为，Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值；

若所述原有路径的使用计数值小于所述所有等价路径的使用计数均值，则将所述原有路径作为选择的传输路径。

优选地，所述方法还包括：

若确定当前不存在根节点与目的节点间的原有路径，利用下式取模运算得到的运算值a：

a＝j mod p

其中，j为根节点优先级编号，p为根节点与目的节点间的所有等价路径中当前被最少组播分发树使用的路径个数；

将所述当前被最少组播分发树使用的路径中编号为a+1的等价路径作为选择的传输路径。

优选地，所述用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令由下述条件触发：根节点的优先级编号发生变化或网络拓扑发生变化。

优选地，所述方法还包括：

若所述原有路径的使用计数值不小于所述所有等价路径的使用计数均值，则在所有等价路径中选择除原有路径以外的一条路径作为传输路径。

本发明还提供了一种组播分发树的路径选择装置，应用于多链接透明互连Trill网络中组播分发树的根节点，包括：

确定单元，用于当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径，所述原有路径为上次接收到所述命令时选择的传输路径；以及在确定当前存在根节点与目的节点间的原有路径的情况下，确定所述原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值；其中，所述原有路径的使用计数值为当前使用所述原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值为，Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值；

选择单元，用于在所述原有路径的使用计数值小于所述所有等价路径的使用计数均值的情况下，将所述原有路径作为选择的传输路径。

优选地，所述装置还包括：

计算单元，用于在确定当前不存在根节点与目的节点间的原有路径的情况下，利用下式取模运算得到的运算值a：

a＝j mod p

其中，j为根节点优先级编号，p为根节点与目的节点间的所有等价路径中当前被最少组播分发树使用的路径个数；

所述选择单元，具体用于将所述当前被最少组播分发树使用的路径中编号为a+1的等价路径作为选择的传输路径。

优选地，所述用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令由下述条件触发：根节点的优先级编号发生变化或网络拓扑发生变化。

优选地，所述选择单元，还用于在所述原有路径的使用计数值不小于所述所有等价路径的使用计数均值的情况下，则在所有等价路径中选择除原有路径以外的一条路径作为传输路径。

本发明通过提供了一种组播分发树的路径选择方法及装置，当根节点接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，若根节点与目的节点间的原有路径依然存在，则尽量选择原有路径，使得该根节点所在的组播分发树的拓扑结构不发生变化，从而节省重新计算组播分发树表项的时间，提高了流量收敛速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的方法流程图；

图2是本发明另一实施例提供的方法流程图；

图3是本发明实施例提供装置应用场景图；

图4是本发明实施例提供的装置结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中浪费大量的组播计算时间，增加流量转发的收敛时间的问题，本发明结合图1、图2对本发明提供的组播分发树的路径选择方法进行说明，相对于现有技术，本发明中当根节点接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，若根节点与目的节点间的原有路径依然存在，则尽量选择原有路径，使得该根节点所在的组播分发树的拓扑结构不发生变化，从而节省重新计算组播分发树表项的时间，提高了流量收敛速度。

如图1所示，本发明提供了一种组播分发树的路径选择方法，应用于多链接透明互连Trill网络中组播分发树的根节点，该方法可以包括以下步骤：

步骤101：当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径。

其中，该命令用于指示根节点在根节点与目的节点间的所有等价路径中选择一条等价路径，作为最终根节点向目的节点传输数据的传输路径。

在本发明中，原有路径为根节点在上一次接收到该命令时所选择的传输路径，在本次接收到该命令之前，一直使用该原有路径向目的节点传输数据。由于一些条件发生了变化，因此需要重新选择根节点与目的节点间的传输路径。

步骤102：若确定当前存在根节点与目的节点间的原有路径，则确定原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值。

其中，所述原有路径的使用计数值，为当前使用该原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值，为Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值。

步骤103：若所述原有路径的使用计数值小于所述所有等价路径的使用计数均值，则将所述原有路径作为最终选择的传输路径。

根据上述方案，当根节点接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，若根节点与目的节点间的原有路径依然存在，则尽量选择原有路径，使得该根节点所在的组播分发树的拓扑结构不发生变化，从而节省重新计算组播分发树表项的时间，提高了流量收敛速度。

如图2所示，为了对上述实施例进行进一步的解释，本发明提供了一种组播分发树的路径选择方法，该方法由Trill网络中组播分发树的根节点执行，该方法可以包括以下步骤：

步骤201：接收用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令。

在组播分发树建立完成后，每个节点均需要计算组播分发树表项，以使各个节点利用组播分发树表项进行数据转发。

其中，组播分发树表项包括：nickname(节点名称)、VLAN标识及对应出端口。如表1所示为根节点保存的组播分发树表项：

nickname	VLAN标识	出端口
			根节点	VLANa	端口a
根节点	VLANa	端口b

表1

其中，每个出端口对应多个节点，根节点在接收到流量后，通过解析出该流量对应的出端口，将流量在该出端口发送给相应VLAN中的所有节点。

若组播分发树的拓扑结构发生了变化，需要对影响到的组播分发树表项进行重新计算。

在本发明中，根节点接收到的用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令，是由下列几个条件中任意一个条件触发所生成的：

(1)根节点建立新的组播分发树；

(2)根节点的优先级编号发生变化；

(3)网络拓扑发生变化。

在上述任意一个条件发生时触发上述命令的生成，根节点需要根据该命令选择根节点与目的节点间的传输路径。

步骤202：确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径，若是，执行步骤203。

原有路径为根节点在上一次接收到该命令时所选择的传输路径，在本次接收到该命令之前，一直使用该原有路径向目的节点传输数据。

根据步骤201中的三个条件，若条件(1)触发了上述命令，由于是新建组播分发树，那么根节点与目的节点间一定不存在原有路径。若条件(2)触发了上述命令，那么当前一定存在根节点与目的节点间的原有路径。若条件(3)触发了上述命令，那么当前可能存在根节点与目的节点间的原有路径。

在本发明中，若确定当前不存在根节点与目的节点间的传输路径，利用下式(1)取模运算得到的运算值a：

a＝j mod p  (1)

其中，j为根节点优先级编号，其中，j的取值为大于等于0且小于等于14的整数，p为根节点与目的节点间的所有等价路径中当前被最少组播分发树使用的路径个数。

然后将当前被最少组播分发树使用的路径中编号为a+1的等价路径作为选择的传输路径。

步骤203：确定原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值。

其中，所述原有路径的使用计数值，为当前使用所述原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值，为Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值。其中，Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数是管理层预先配置的固定值。其中，根节点与目的节点间的等价路径个数需要计算得到。若得到的商值不是整数，那么将商值向上取整，例如，得到的商值为4.3，那么确定所有等价路径的使用计数均值为5。

在本发明中，可以根据下列方式确定原有路径的使用计数值：

在本发明中，包括根节点在内的各个节点均保存路径使用表，其中，该路径使用表包括：路径标识以及对应路径的使用计数值，其中，对于一条路径的两端节点均包括该条路径对应的路径使用表，例如，根节点保存的如下表2为路径使用表：

路径标识	使用计数值
		link1	2
link2	1
		Link3	1

表2

当根节点与目的节点间的某一路径被删除时，需要将路径使用表中该路径对应的表项删除；当根节点与目的节点间增加路径时，在路径使用表中添加对应的表项。以及当根节点与目的节点间的路径使用计数值发生变化时，将路径使用表中该路径对应的表项进行更新。其中，路径标识是根节点在建立组播分发树时为到所有目的节点上的每一条路径进行标识，以区分不同的路径。

根节点通过路径使用表便可获知原有路径的使用计数值。

步骤204：比较原有路径的使用计数值和根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值的大小，若原有路径的使用计数值小于根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值，执行步骤205；否则，执行步骤206。

步骤205：将所述原有路径作为选择的传输路径。

在本发明中，若原有路径的使用计数值小于根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值，那么说明原有路径的负载分担小于所有等价路径的负载分担的均值，考虑到负载分担问题，使用负载分担较小的路径传输流量。

由于选择原有路径继续作为根节点向目的节点传输数据的传输路径，因此，组播分发树拓扑未发生变化，因此不需要重新计算组播分发树表项。因此缩减了流量的收敛时间。

步骤206：在所有等价路径中选择除当前使用路径以外的一条路径作为传输路径，结束。

在本发明中，若原有路径的使用计数值不小于根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值，那么说明原有路径的负载分担不小于所有等价路径的负载分担的均值，考虑到负载分担问题，在根节点与目的节点间的所有等价路径除原有路径之外的等价路径中选择负载分担较小的一条等价路径，作为根节点与目的节点间的传输路径。

由于根节点与目的节点间的传输数据所使用的路径发生了变化，因此需要重新计算组播分发树表项。

根据上述方案，当根节点接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，若根节点与目的节点间的原有路径依然存在，则尽量选择原有路径，使得该根节点所在的组播分发树的拓扑结构不发生变化，从而节省重新计算组播分发树表项的时间，提高了流量收敛速度。

如图3、图4所示，本发明实施例提供了一种组播分发树的路径选择装置。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。从硬件层面而言，如图3所示，为本发明实施例组播分发树的路径选择装置301所在设备的一种硬件结构图，除了图3所示的CPU302、内存303、网络接口304、以及非易失性存储器305之外，实施例中装置所在的设备通常还可以包括其他硬件，如负责处理报文的转发芯片等等。以软件实现为例，如图4所示，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的CPU将非易失性存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。本实施例提供的组播分发树的路径选择装置40包括：

确定单元401，用于当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径，所述原有路径为上次接收到所述命令时选择的传输路径；以及在确定当前存在根节点与目的节点间的原有路径的情况下，则确定所述原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值；其中，所述原有路径的使用计数值为当前使用所述原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值为，Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值；

选择单元402，用于在所述原有路径的使用计数值小于所述所有等价路径的使用计数均值的情况下，将所述原有路径作为选择的传输路径。

进一步的，所述装置还包括：

计算单元403，还用于在确定当前不存在根节点与目的节点间的原有路径的情况下，利用下式取模运算得到的运算值a：

a＝j mod p

其中，j为根节点优先级编号，p为根节点与目的节点间的所有等价路径中当前被最少组播分发树使用的路径个数；

所述选择单元402，具体用于将所述当前被最少组播分发树使用的路径中编号为a+1的等价路径作为选择的传输路径。

进一步的，所述用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令由下述条件触发：根节点的优先级编号发生变化或网络拓扑发生变化。

进一步的，所述选择单元402，还用于在所述原有路径的使用计数值不小于所述所有等价路径的使用计数均值的情况下，则在所有等价路径中选择除原有路径以外的一条路径作为传输路径。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种组播分发树的路径选择方法，应用于多链接透明互连Trill网络中组播分发树的根节点，其特征在于，包括：

当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径，所述原有路径为上次接收到所述命令时选择的传输路径；

若确定当前存在根节点与目的节点间的原有路径，则确定所述原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值；其中，所述原有路径的使用计数值为当前使用所述原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值为，Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值；

若所述原有路径的使用计数值小于所述所有等价路径的使用计数均值，则将所述原有路径作为选择的传输路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若确定当前不存在根节点与目的节点间的原有路径，利用下式取模运算得到的运算值a：

a＝j mod p

其中，j为根节点优先级编号，p为根节点与目的节点间的所有等价路径中当前被最少组播分发树使用的路径个数；

将所述当前被最少组播分发树使用的路径中编号为a+1的等价路径作为选择的传输路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令由下述条件触发：根节点的优先级编号发生变化或网络拓扑发生变化。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述原有路径的使用计数值不小于所述所有等价路径的使用计数均值，则在所有等价路径中选择除原有路径以外的一条路径作为传输路径。

5.一种组播分发树的路径选择装置，应用于多链接透明互连Trill网络中组播分发树的根节点，其特征在于，包括：

确定单元，用于当接收到用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令时，确定当前是否存在根节点与目的节点间的原有路径，所述原有路径为上次接收到所述命令时选择的传输路径；以及在确定当前存在根节点与目的节点间的原有路径的情况下，确定所述原有路径的使用计数值，以及根节点与目的节点间的所有等价路径的使用计数均值；其中，所述原有路径的使用计数值为当前使用所述原有路径的组播分发树个数；所述所有等价路径的使用计数均值为，Trill网络中允许生成的最大组播分发树个数除以所有等价路径个数所得到的商值；

选择单元，用于在所述原有路径的使用计数值小于所述所有等价路径的使用计数均值的情况下，将所述原有路径作为选择的传输路径。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计算单元，用于在确定当前不存在根节点与目的节点间的原有路径的情况下，利用下式取模运算得到的运算值a：

a＝j mod p

其中，j为根节点优先级编号，p为根节点与目的节点间的所有等价路径中当前被最少组播分发树使用的路径个数；

所述选择单元，具体用于将所述当前被最少组播分发树使用的路径中编号为a+1的等价路径作为选择的传输路径。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于选择根节点与目的节点间的传输路径的命令由下述条件触发：根节点的优先级编号发生变化或网络拓扑发生变化。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述选择单元，还用于在所述原有路径的使用计数值不小于所述所有等价路径的使用计数均值的情况下，则在所有等价路径中选择除原有路径以外的一条路径作为传输路径。